专利名称：复合包装的分层方法
技术领域：
本发明涉及一种多层复合包装废弃物成分的回收。更具体地，本发明涉及使用无机碱的混合物回收纸基多层复合包装工业废弃物的碎片。
背景技术：
纸基复合包装已经成为使该包装内的内容物保持新鲜和不易受到外部损坏的最常规和应用最广泛的方法。这样的包装通常采用多层形式，以使最终包装具有强度和耐久性。复合结构以铝或低密度聚乙烯(LDPE)，或LDPE与不同种类的塑料(比如聚酯或双向拉伸的聚丙烯(BOPP)或流延聚丙烯(CPP))的方式引入纸中。今天，纸基多层包装在包装FMCG产品、食物和饮料方面深受欢迎。使用这种包装的一个问题，也是通常被忽略的问题是，当包装打开，其中的内容物被消耗后，会产生大量废弃物。由于采用复合结构，空的/用过的包装不可循环再用，被加入到社区废弃物场和被忽略地置于废弃物堆积场，由此给地 球和环境带来不可逆转的伤害。解决这一威胁和回收复合成分的方法大多依赖于复合包装废弃物中纸成分的回收。纸的回收是基本的，因为对于大部分的包装，纸构成了整个包装重量的最大主体(大约90-95%)。任何回收纸成分的技术都会使整个工艺不仅利润高，而且环境友好。然而，对于纸的回收的主要问题是，由于其易碎的质地和对任何化学品(包括水)的敏感性，以任何形式和策略进行回收都有困难。US 4188259教导了一种从热塑性纤维复合板中回收纤维素纤维的方法。所述方法依赖于高温-低温交替和加压处理以从纤维素纤维中分离热塑性碎片。所述方法的局限性在于，只能回收纤维素纤维而不能回收热塑性碎片。US 4168199公开了一种通过变压处理从具有纤维素纤维层和金属箔层的复合材料中回收纤维素纤维的方法。所述方法还回收金属箔成分。通过加热对压缩的有机物进行热解和化学分解，已被尝试用作分层方法。AhmetKorkmaz等在《Waste Management (废弃物管理)》(第29卷，第11期，2009年11月，第2836-2841页)讨论了应用热解分离利乐(Tetra Pak)包装中的成分。然而这种回收的成分的商业价值是被怀疑的。焚烧复合包装废弃物在回收非纸质的金属成分和特别是箔成分上也是普遍应用的。该方法不仅污染环境，而且浪费包装材料主体，即纸，焚烧的结果就是纸永久地损失了。显然，现有技术没有教导任何方法来逐一分离纸/纸板基复合包装废弃物中的所有成分。现有技术的方法没有同时地和以可再度使用的方式，成功回收复合包装废弃物中的所有成分。因此有必要开发一种方法，以将纸基多层包装废弃物分层，以同时回收不同的成分。此外，所述方法对所述成分的回收方式还应当能够使所述成分可用于进一步处理或使用/销售等。所述方法还应当对纸板基多层复合包装废弃物同样有效。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种将纸基多层复合包装废弃物分层的分层方法。本发明的一个目的是提供可同时回收用于制造复合包装的所有成分的分层方法。本发明的一个目的是提供一种用于回收成分的分层方法，该方法回收成分的方式使回收的成分能够进一步处理或使用等。本发明的另一目的是提供一种对纸板基多层复合包装废弃物同样有效的分层方法。本发明的一个目的是提供一种经济而且环保的分层方法。
本发明涉及一种用于回收纸基多层复合包装废弃物中的成分的分层方法。所述方法包括使用无机碱的混合物分离所述包装废弃物中的成分，并分别回收纸、塑料和/或铝成分。所述纸可以以纸浆形式回收，所述塑料可以以其原状回收，和所述铝可以以水溶性盐的形式回收。本发明的分层方法对纸板基多层复合包装废弃物也是有效的。
具体实施例方式根据本发明，层压了塑料和薄铝箔的纸基多层复合包装废弃物，用无机碱混合物或者在一侧或者在两侧进行处理，以回收成分。本发明的方法同时回收这种纸基复合包装废弃物中具有的所有成分，比如纸、塑料和铝，并且回收的方式使各个成分可商业上再使用。在一个实施方式中，所述纸基多层包装废弃物还包括纸板(或硬纸板或利乐包装)基复合包装废弃物。所述纸基多层复合包装可以包括塑料，比如PET、LDPE、BOPP、CPP和聚酯。所述纸基多层复合包装废弃物通常为片或条或管的形式。在一个实施方式中，所述分层方法之前，可以将未粉碎的所述复合包装废弃物，通过使用常规的碎纸机，横向地粉碎至平均宽度为O. 25cm-lcm，不考虑长度，但优选长度不超过一米。在另一个实施方式中，片和/或管状的复合包装废弃物也可以使用所述分层方法直接分层。在一个实施方式中，可以将分割的废弃物碎片浸入无机碱混合物中，具体地，所述无机碱混合物为用于纸基废弃物的一定配方比例的亚硫酸钠、硫酸钠和氢氧化钠的混合物。在另一个实施方式中，可以在室温条件下，使用一定比例的亚硫酸钠、亚硫酸钾、硫酸钠和氢氧化钠的混合物，用于纸板基复合包装废弃物的成分的分层。在一个实施方式中，对于纸基废弃物，所述无机碱一亚硫酸钠、硫酸钠和氢氧化钠一可以以3 3 I (w/w)的比例混合。在另一个实施方式中，对于纸板基废弃物，所述无机碱一亚硫酸钠、亚硫酸钾、硫酸钠和氢氧化钠可以以2 2 3 3 (w/w)的比例混合。在一个实施方式中，可以将得到的复合包装废弃物的反应混合物，以及所述无机碱混合物不时快速搅拌，对于纸基废弃物持续大约24-48小时，对于纸板基废弃物持续大约24到96小时，直到完成分层。所述无机碱混合物既不溶解塑料也不溶解纸成分，而是溶解复合结构中的铝和粘合剂，由此溶解复合结构中的化学粘结。在一个实施方式中，所述无机碱混合物溶解用于粘结所述复合结构的所有种类的粘合剂。在一个实施方式中，当粘合剂被溶解，纸成分从废弃物上分离并沉积到进行该反应的容器的底部。另一方面，塑料成分以分离的层的形式漂浮在所述反应混合物溶液的表面。该层通过简单倾析从所述溶液中取出。在一个实施方式中，可以将分离的塑料层再浸入稀硝酸或氢氧化钠稀溶液中，以除去附着的纸层，然后进行水洗，随后干燥，之后将干净的塑料碎片回收。如果需要，可重复该步骤。将塑料回收之后，可以通过简单的溶液过滤将沉积在容器底部的纸物质分离出来。可以将收集的纸物质离心处理以除去多余的液体，随后可以进行干燥。在另一个实施方式中，可以重复进行离心和干燥以获得纸浆干物质。这样得到的纸浆保留纸的性质，避免了由于水的浸泡和润湿而导致的明显的性质改变。在另一个实施方式中，复合包装废弃物中的铝成分(如果存在)以水溶性铝酸钠的形式溶于所述反应混合物溶液中。所述铝酸盐逐渐变浓，在某一时刻(取决于铝的量)以水不溶性的氢氧化铝凝胶形式沉淀于溶液底部。在一个实施方式中，所述氢氧化铝凝胶可以随后通过简单过滤从所述溶液中分离出来。将所述成分分离之后，钠/钾盐的金属基可通过加入稀盐酸形成可销售的氯化钠(食盐)和氯化钾进行回收。实施例
本发明以如下实施例的方式进行进一步说明。但是，这些实施例不应被解释为以任何方式限制本发明的范围。实施例I对于由纸和LDPE/B0PP/CPP/聚酯塑料层压的复合包装废弃物在IOOOml烧杯中加入500ml清水。将⑴15gm亚硫酸钠、(ii) 15gm硫酸钠和(iii)5gm氢氧化钠的干燥粉末或薄片加入所述水中。所得溶液充分搅拌得到澄清溶液。接下来，取10/25gms或几小片预先切好的复合包装废弃物的碎片(I. 5cmX3cm),比如用于肥皂外部包装(不是盒子)和内部加强肋的普通包装的包装废弃物碎片，并浸入所述烧杯中。然后将所得反应混合物快速搅拌24到48小时，搅拌时间取决于粘合剂/复合结构和纸的厚度。在溶液中浸湿的纸的80-95%从所述碎片上分离下来并沉积到底部。搅拌使水运动产生摩擦力，对于纸的分离起了很大作用。游离的塑料和附着其上的第一层纸漂浮在溶液上。游离的塑料层通过简单倾析或从溶液表面收集的方式从溶液中回收。再浸入稀硝酸或氢氧化钠稀溶液(取决于选择)中，清除附着的纸层，然后进行充分洗涤，随后进行干燥，将干净的塑料碎片回收。将塑料成分从溶液中除去后，通过将溶液过滤移除纸物质。将收集的纸物质离心处理以除去多余的液体，然后进行干燥，之后得到纸浆形式的纸成分。溶液中的钠盐金属基通过加入稀盐酸进行中和。所生成的氯化钠可以作为食盐销
隹
口 ο实施例2对于由纸、LDPE/B0PP/CPP/聚酯塑料和金属铝/金属化铝薄箔片层压的复合包装废弃物在IOOOml烧杯中加入500ml清水。将⑴15gm亚硫酸钠、(ii) 15gm硫酸钠和(iii)5gm氢氧化钠的干燥粉末或薄片加入所述水中。所得溶液充分搅拌得到澄清溶液。接下来，取10/25gms或几小片预先切好的复合包装废弃物的碎片(I. 5cmX3cm),比如用于普通食品包装(不是盒子)的以纸、塑料和铝层压的包装废弃物碎片，浸入所述烧杯中。然后将所得反应混合物快速搅拌24到48小时，搅拌时间取决于粘合剂/复合结构和纸/铝的厚度。所述铝成分溶于所述溶液。在溶液中浸湿的纸的80-95%从所述碎片上分离下来并沉积到底部。搅拌使水运动产生摩擦力，在纸的分离中起了很大作用。游离的塑料和附着其上的第一层纸漂浮在溶液上。游离的塑料层通过简单倾析或从溶液表面收集的方式从溶液中回收。再浸入稀硝酸或氢氧化钠稀溶液(取决于选择)中，清除附着的纸层，然后进行充分洗涤，随后进行干燥，之后将干净的塑料碎片回收。铝成分(如果存在)以可溶性铝酸钠的形式溶于所述反应混合物溶液中。所述铝酸盐逐渐变浓，在某一时刻(取决于铝的量)以不溶性的氢氧化铝凝胶的形式沉淀在溶液底部，然后通过简单过滤从所述溶液中分离。
将塑料成分从溶液中除去后，通过将溶液过滤除去纸物质。将收集的纸物质进行离心处理以除去多余的液体，然后进行干燥，得到纸浆形式的纸成分。溶液中的钠盐金属基通过加入稀盐酸进行中和。所生成的氯化钠可以作为食盐销
隹
口 ο实施例3对于由纸板和LDPE/B0PP/CPP/聚酯塑料层积的复合包装废弃物在IOOOml烧杯中加入500ml清水。将⑴IOgm亚硫酸钠、(ii) IOgm亚硫酸钾、(iii) 15gm硫酸钠和(iv) 15gm氢氧化钠的干燥粉末或薄片加入所述水中。所得溶液充分搅拌得到澄清溶液。接下来，取10/25gms或几小片预先切好的复合包装废弃物碎片(I. 5cmX3cm)，比如以纸板或塑料材料层压的常见的肥皂外包装盒或其它简单的盒子的碎片，浸入所述烧杯中。然后将所得反应混合物快速搅拌24到96小时，搅拌时间取决于粘合剂/复合结构和纸板的厚度。在溶液中浸湿的纸板的80-95%从所述碎片上分离下来并沉积到底部。搅拌使水运动产生摩擦力，在纸板的分离中起了很大作用。游离的塑料和附着其上的第一层纸板漂浮在溶液上。游离的塑料层通过简单倾析或从溶液表面收集的方式从溶液中回收。再浸入稀硝酸或氢氧化钠稀溶液(取决于选择)中，清除附着的纸板层，然后进行充分洗涤，随后进行干燥，之后将干净的塑料碎片回收。将塑料成分从溶液中除去后，通过将溶液过滤除去纸板物质。将收集的纸板物质进行离心处理以除去多余的液体，然后进行干燥，之后得到纸浆状的纸板成分。溶液中钠/钾盐的金属基通过加入稀盐酸进行中和。所生成的氯化钠(食盐)和氯化钾可用于销售。实施例4对于由纸板和LDPE/B0PP/CPP/聚酯塑料和金属铝/金属化铝薄箔片层积的复合包装废弃物在IOOOml烧杯中加入500ml清水。将(i) IOgm亚硫酸钠、(ii) IOgm亚硫酸钾、(iii) 15gm硫酸钠和(iv) 15gm氢氧化钠的干燥粉末或薄片加入所述水中。所得溶液充分搅拌得到澄清溶液。接下来，取10/25gms或几小片预先切好的复合包装废弃物碎片(I. 5cmX 3cm)，比如以纸板、塑料和/或铝层压的常见的外包装盒、其它简单的盒子或其它包装的碎片，浸入所述烧杯中。然后将所述反应混合物快速搅拌24到96小时，取决于粘合剂/复合结构和纸板/铝的厚度。铝成分溶于所述溶液中。在溶液中浸湿的纸板的80-95%从所述碎片上分离下来并沉积到底部。搅拌使水运动产生摩擦力，在纸板的分离中起了很大作用。游离的塑料和附着其上的第一层纸板漂浮在溶液上。游离的塑料层通过简单倾析或从溶液表面收集的方式从溶液中回收。再浸入稀硝酸或氢氧化钠稀溶液(取决于选择)中，清除附着的纸板层，然后进行充分洗涤，随后进行干燥，之后将干净的塑料碎片回收。铝成分(如果存在)以水溶性的铝酸钠的形式溶于所述反应混合物溶液中。所述铝酸盐逐渐变浓，在某一时刻(取决于铝的量)以不溶性的氢氧化铝凝胶的形式沉淀在溶液底部，然后通过简单过滤从所述溶液中分离。
将塑料成分从溶液中除去后，通过对溶液过滤移除纸板物质。将收集的纸板物质进行离心处理以除去多余的液体，然后进行干燥，之后得到纸浆状的纸板成分。溶液中钠/钾盐的金属基通过加入稀盐酸进行中和。所生成的氯化钠(食盐)和氯化钾可用于销售。实施例5对于由纸、纸板和LDPE/B0PP/CPP/聚酯塑料和金属铝/金属化铝薄箔片层压的复合包装废弃物，具体而言即所谓的利乐包装在IOOOml烧杯中加入500ml清水。将(i) IOgm亚硫酸钠、(ii) IOgm亚硫酸钾、(iii) 15gm硫酸钠和(iv) 15gm氢氧化钠的干燥粉末或薄片加入所述水中。所得溶液充分搅拌得到澄清溶液。接下来，取10/25gms或几小片预先切好的复合包装废弃物碎片(I. 5cmX3cm)，比如以纸、纸板、塑料和/或铝层压的、用于常见的可食用液体包装的盒子(利乐包装公司出售)的碎片，浸入所述烧杯中。然后将所述反应混合物快速搅拌24到96小时，搅拌时间取决于粘合剂/复合结构和纸板和铝的厚度。铝成分溶于所述溶液中。在溶液中浸湿的纸板的80-95%从所述碎片上分离下来并沉积到底部。搅拌使水运动产生摩擦力，在纸板的分离中起了很大作用。游离的塑料和附着其上的第一层纸/纸板漂浮在溶液上。游离的塑料层通过简单倾析或从溶液表面收集的方式从溶液中回收。再浸入稀硝酸或氢氧化钠稀溶液(取决于选择)中，清除附着的纸板层，然后进行充分洗涤，随后进行干燥，将干净的塑料碎片回收。铝成分(如果存在)以水溶性的铝酸钠的形式溶于反应混合溶液中。所述铝酸盐逐渐变浓，在某一时刻(取决于铝的量)以不溶性的氢氧化铝凝胶的形式沉淀在溶液底部，然后通过简单过滤从所述溶液中分离。将塑料成分从溶液中除去后，通过对溶液过滤移除纸和纸板的混合物质。将收集的混合物质离心处理以除去多余的液体，然后进行干燥，之后得到纸浆状的纸板成分。溶液中钠/钾盐的金属基通过加入稀盐酸进行中和。由此生成的氯化钠(食盐)和氯化钾可用于销售。本发明的优点
I.本发明描述了同时回收纸基多层复合包装废弃物中所有成分的分层方法。2.本发明的分层方法采用使成分能够重新利用和通过销售实现商业价值的方式回收所述成分。3.本发明的分层方法对纸板基多层复 合包装废弃物也是有效的。4.本发明的分层方法是环保的。
权利要求
1.一种用于回收多层复合包装废弃物的成分的方法，所述方法包括如下步骤 将所述多层复合包装废弃物用一定配方比例的无机碱混合物处理，以使所述成分之间的粘合剂溶解； 使所述成分彼此分离。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述成分还包括一种或多种塑料和铝。
3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述多层复合包装废弃物为纸基多层复合包装废弃物。
4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述多层复合包装废弃物为纸板基或纸/纸板混合物基多层复合包装废弃物。
5.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述无机碱混合物包括亚硫酸钠、硫酸钠和氢氧化钠的混合物。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述混合物中所述亚硫酸钠、所述硫酸钠和所述氢氧化钠的比例为3 : 3 : I。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述无机碱混合物包括亚硫酸钠、亚硫酸钾、硫酸钠和氢氧化钠的混合物。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述混合物中所述亚硫酸钠、所述亚硫酸钾、所述硫酸钠和所述氢氧化钠的比例为2 : 2 : 3 : 3。
9.根据权利要求I所述的方法，其特征在于， 所述多层复合包装废弃物中的纸成分变成纸浆，并从处理容器的底部收集起来； 塑料成分漂浮在所述处理容器的表面；和 铝成分以可溶性的铝酸钠形式溶解于所述无机碱混合物中。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述分离方法进一步包括 将所述纸浆离心处理，并将离心后的所述纸浆物质干燥； 将所述塑料成分从处理容器中倾析出来，并将所述塑料成分浸入稀硝酸或氢氧化钠的稀溶液中；和 通过过滤将形成的不可溶的氢氧化铝凝胶从所述可溶的铝酸盐中分离出来。
全文摘要
本发明提供了一种用于回收纸基多层复合包装废弃物中的成分的分层方法。所述方法包括使用无机碱混合物分离所述包装废弃物的成分并分别回收纸、塑料和/或铝成分。所述纸可以以纸浆的形式回收，所述塑料可以以其原状回收，以及所述铝可以作为水溶性盐的方式回收。本发明的分层方法对纸板基多层复合包装废弃物也是有效的。
文档编号B09B3/00GK102844364SQ201080064376
公开日2012年12月26日 申请日期2010年12月20日 优先权日2009年12月21日
发明者A·穆霍帕德亚伊 申请人:A·穆霍帕德亚伊